目录 综合实验一种群和群落生态学实验 ............. 实验1估算动物种群大小的标记重捕技术........... 实验2植物种内及种间竞争实验 ..........3 实验3植物群落结构调查与物种多样性测定.........5 综合实验二农业生态系统的能量测定............8 综合实验三农业生态系统的物流测定和结构分析.·.·.....15 实验7农业区划资料的应用 实验8植被凋落物和土壤有机物分解的测定法.........17 实验9水分循环和流量的测定 .............20 综合实验四化感作用研究技术 实验10植物化感作用的野外调查 实验11化感作用物收集与生物测定 ............23 实验12化感作用物质的分离···.··.·.·.·......26 综合实验五 环境检测与分析·· ...............28 实验14大气样品的采集和气相色谱分析...........31 实验15农药残留的液相色谱分析·.............33
综合实验一农业生态系统的能量测定 一、实验目的 能量的输入、传递、转化、做功,是生态系统最重要的功能:农业生态系 统的能量流动,是体现农业生产持续运转的基本过程。开设本实验课的目的是使 学生能掌握农业生态系统能测定的基本方法,为进一步分析农业生态系统的能量 流打下基础, 二、实验操作流程 本实验约需要6学时,分三个单元完成,分别测定农田太阳辐射、光合作用 强度和物质所含能量的测定。 实验一农田太阳辐射测定 一、实验目的 1.了解测定光强度的几种途径,并掌握照度计的原理及使用方法。 2.通过不同树冠内及不同群落中光强度的测定,认识植物和光的相互影响。 二、仪器准备 2D一1型照度计、钢卷尺、皮卷尺、记录纸等。并事先选好被测树木及测试群 落。 三、一般说明 地球上所有生命的维持,均依靠米自太阳的辐射能:生物圈所接受的太阳辐 射,其波长范围在220纳米到.3000纳米之间,其许,波长380纳米到720纳 米的可见光谱区的能量约占全部辐射40一45%o绿色植物仅吸收波长380纳米到 740纳米的辐射。 测定太阳辐射有两种途径。第一是测定辐射量,即入射到接收表面上的总辐 射量以热量单位、能量单位或功率单位表示,如卡·厘米·分,或瓦.厘米 ·分。所用测定仪器为各种辐射仪和日射计,前者是以热电偶为基础的热电装 置,后者以双金属片的变形对比做基础。这一途径对研究植物的能量平衡和生态 系统中的能流过程是必要的
第二种途径是测定照度或光强度,即物体表面所获得的光通量,以照度单位 米烛光(1x)或千米烛光(k1x)表示(100k1x二1.5卡·厘米·分)。由于植物 生理有效辐射大致与可见光谱相吻合,所以这一方法也常被生态学或生理学工作 者所采扇。所用测定仪器通常以光电原理为基础,如各种类型的照度计。照度计 通常由光电变换器(光探头)、放大器,显示器等部件构成,关键部件为光探头。 光探头的大小、形状可以不同,但其工作原理是相似的。 硅光电池是光探头的核心,它是一种单结型的半导体器件。受光后,聚集到 PW结两侧的电子通过外连电路而形城可以测试的电流。乳白玻璃为余弦修正片, 以消除入射光和光探头采光面不垂直时的误差。光学滤色玻璃可使硅光电池的光 谱响应曲线接近于人视觉敏感曲线。 放大器将光探头送出的电讯号加以放大,级的显示器。 四、实验步骤 取2D一1型照度计,将电池放入主机箱内(注意极性,勿错置),再将光探头 与主机连接,然后在测量环境内进行调试.先将倍率开关置于xo0,工作选择 开关置于“调零”,旋转调零电位器使电表指针对准零,然后将工作开关旋至“测”。 电表指示数字乘以100,即为此时的光强度测定值。如电表指示数字小于满刻度 值的1/10,应变换量程。将串开关旋至x1o,并重复以上调零步骤,以提高测 量精度。测试结束后,将选择开关拨回“关”位置 掌握仪器调试方法后,分组进行下列测定 1.不同树冠内光的分布:在校园中选树冠密实与疏散的树木各一株,参 考图1一2,分层掘U定树冠内的光强度,同时测定树冠外光强度,做为对照。 每一层重复测定6次,i酞表1一1. 2。不甲群落中光强度测定:选禾草群落、杂类草群落及人工林各一块。 在每一群落中随机设置3个样点,每一样点上参照图1一3,分层测定光强度, 每层重复4次,填八表1一2,取平均值,计算各层相对光强度。 表1·1树冠内光强度测定记录 植物名称: 取样时间: 取样地点:
观测人: 是大树冠幅(米): 树高(米): 五、注意事项 在使用照度计的过程中,应特别注意下列事项: 1.在任何情况下不得将光电池直接暴露于强光下,以保持其灵敏度 2.光探头要准确地放置在测定位置,使光电池与入射光垂直,并将电流计 放平,保证读数可靠。 3.每一次测定遵循从高档(×100)到低档(×10,×1)的顺序。 4.每次用毕后,及时关闭电门,以免使电流计受损伤, 5.温度与湿度会影响仪器的灵敏度,不能把照度计有放在潮湿处或温度超 过40℃的地方
实验二光合作用的测定 一、实验目的 1.认识C、C4和CAM类型植物CO2交换日进程的特点及其生态学意义。 2.学握红外线C0,分析仪的一般原理及其使用方法。 二、仪器准备 QGD-07型红外线C02分析仪、同化室(叶室)、照度计或生理有效辐射仪、 通风干湿表(DHM亿型,半导体点温计(7151型,、橡皮泥、毫米方格纸。 三、一般说明 光合作用的过程是绿色植物在光下吸收C02和水合成有机物质,并放出氧 气。光合作用的总反应式如下: C02+H20 -(CH2O)+02 所以测定C02的吸收量,可以作为植物光合作用强度的指标植物生理学研究 发现,植物同化C02的途径有三种类型: (1)磷酸五碳糖途径或碳一3途径,具有这种途径的植物叫C3植物。(2)双羧酸 途径或碳一4途径,这类植物叫C,植物。(3)景天酸代谢途径或CAM途径,这 类植物叫CAM植物。不同植物具有不同的同化C02途径,这是一种重要的生态 适应性,即植物以不同的代谢机制适应不同的生态环境。 在表观上,这三类植物的C02交换日进程曲线出是不同的。一般来说C植 物和C4植物的CO2:交换日进程曲线在白天有较大的吸收峰,而CAM植物的 C02:交换日进程曲线为夜间吸收峰,白天几乎无C0,吸收。在适宜的条件下, C4植物的C02:交换日进程常呈现中午凹陷的双峰曲线,而C:植物的中午 凹陷不明显常呈单峰曲线。 用红外线CO:分析仪可以连续地测定植物的CO2:交换量,从而描绘出植 物的CO2:交换日进程曲线。 四、实验材料 温室中盆栽植物。选用较大的盆(约30cm口径),每盆不少于30株,以保证 测得一个日进程曲线的需要。每种植物材料的盆数视学生人数或组数而定。供试 4